民辦高校發酵工程實驗教學改革與實踐

劉霞+金巧+吳小花

摘要 實驗教學是發酵工程教學的重要組成部分，對提高發酵工程教學質量具有至關重要的作用。本文剖析了南昌理工學院發酵工程實驗教學存在的問題，進行了相應的教學改革實踐，并調查統計了改革成效，提出今后的改進措施，以提高發酵工程專業人才培養的綜合素質。

關鍵詞 發酵工程；實驗教學；民辦高校；改革；成效

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）01-0278-02

隨著市場經濟的發展，對社會高級應用型人才的需求不斷增加，培養應用型人才是應用型本科院校教學的重要任務和教學改革的主要方向[1-2]。21世紀，生物技術發展迅速，發酵工程是直接利用微生物生產所需產品或應用微生物于生產過程的技術[3]，為現代生物技術的重要組成部分。

發酵工程是南昌理工學院（以下簡稱“我院”）生物工程專業繼生物化學、微生物學、細胞生物學、化工原理、生化工程等基礎課程的學習后開設的職業方向課程，具有較強的應用性。發酵工程實驗課能夠進一步加深學生對微生物學和發酵工程基本概念和基本原理的理解，提高實際動手能力，為后續的課程學習、深造或走向工作崗位打下良好基礎。

1 發酵工程實驗教學存在的問題

1.1 實驗內容不緊密

發酵工程實驗教學內容主要包括兩大實驗模塊：發酵罐的結構及滅菌實驗、發酵產品的發酵實驗。2個模塊的實驗各具特色，且考慮了驗證性實驗和探索性實驗的結合，但是內在聯系不夠緊密。

1.2 實驗教學模式傳統

傳統的實驗教學模式先由教師逐一講解實驗目的、原理、內容、現象、結果等，學生再“按部就班”進行實驗。在這種教學模式下，學生不能自主設計實驗、分析問題、總結實驗結果以及失敗的原因，達不到培養科研思維的目的。

1.3 理論教學與實驗教學脫節

理論教學由發酵工程課程的任課教師開展，而實驗教師由實驗室的實驗員擔任，其各自以自己的教學內容為重，導致理論教學和實驗教學脫節，無法緊密聯系起來。

1.4 學生實驗操作不規范

在開設本課程之前，學生已經接受了生物化學、微生物學、細胞生物學等專業實驗課程的學習訓練，但由于實驗條件的限制，大部分實驗學生不能動手開展實驗訓練，導致普遍存在學生實驗操作技能不扎實的現象。

1.5 考核方式單一

發酵工程實驗課程考核依據為出勤和實驗報告的書寫情況，無法反映學生在實驗過程中的表現和學習態度。學生的實驗技能無法量化，且實驗報告多是流于形式，大部分學生照抄講義或相互參考。因此，單一的實驗考核方式不能真實反映學生的實驗能力。

1.6 實驗室硬件設施陳舊落后

大多數儀器均購買于2004—2006年，很多儀器設備較為陳舊，部分耗材無法及時補充。公用小型儀器設備不足，導致學生在使用儀器與耗材時相互沖突、秩序混亂，降低了實驗課的教學效率。

2 改革實踐

針對以上問題，我院生物教研室組織教師于2011年申報江西省教改課題《民辦高校發酵工程實驗教學改革與實踐》，并于2011年10月順利立項。在課題研究過程中，結合自身情況，從以下方面探索了實驗教學改革。

2.1 優化實驗教學內容

打破傳統實驗教學的兩大模塊，結合實際的發酵生產，將發酵工程實驗分為三大塊：發酵上游、發酵中游和發酵下游。發酵上游主要是菌種的選育、培養基的制備及滅菌、發酵培養基和培養條件的優化；發酵中游主要是發酵罐的結構和滅菌、菌種的擴大培養和各種因素對發酵結果的影響；發酵下游主要是發酵液的預處理和產物的分離純化。以上實驗涵蓋了產品開發的完整流程步驟，是企業生產的必需工藝環節，有利于學生系統掌握發酵工程的內涵。

2.2 嘗試開放實驗教學

正常的實驗教學時間有限，學生在開展實驗時往往虎頭蛇尾。因此，將實驗課安排在上午第3、4節課或下午，這樣學生可以利用午休時間對未完成實驗進行補充，從而不會影響到其他課程的教學秩序。由于時間充足，實驗操作不再匆忙，動作更加規范，學生的實驗熱情也有所提高。

2.3 整合理論教學與實驗教學

發酵工程的理論教學和實驗教學由1位教師完成，這樣教師可以科學合理地安排教學時間和教學內容，真正做到理論聯系實際。

2.4 強化操作能力的培養

在實驗過程中，積極督促每位學生親自動手操作，并詳細記錄好學生的操作情況，及時提出操作不規范的地方。打破了以前每組的實驗操作由個別學生包辦的格局，以此強化培養了每位學生的操作能力。

2.5 完善實驗考核體系

轉變以學生出勤和實驗報告作為全部的考核依據，重點強化過程管理，在教學過程的各個環節進行評價，最后得出實驗成績，實驗成績包括實驗預習（20%）、出勤（20%）、操作水平（20%）、實驗報告（30%）、實驗室整理清潔（10%）。既體現了實驗的過程，也體現了學生總結歸納的能力，較為客觀全面。

2.6 積極改善實驗教學條件

發酵工程開課初期，授課的微生物實驗室僅有天平、滅菌鍋、生化培養箱、超凈工作臺等儀器設備，數量有限且配套不全。經過努力，學校注入大量教學經費，購置了電子天平、磁力攪拌器、恒溫搖床、移液器和槍頭、電爐、超低溫冰箱、高壓蒸汽滅菌鍋等小型儀器設備。投入35萬元建設發酵車間（無菌空氣制備系統、蒸汽發生器、5 L種子罐、50 L種子罐、500 L發酵罐和操控臺）。確保儀器設備充足，所開設的實驗內容也更加豐富，且與企業生產緊密聯系。

3 改革成效

通過多年實踐，取得了較好的成績，問題調查滿意率在80%以上，具體如表1所示。

4 改進措施

4.1 加強統計、作圖軟件的使用

在教學工程中發現很多學生不會查閱文獻、不會使用軟件進行數據整理分析，只會上交原始數據，甚至缺乏基本的排版能力。在今后的教學過程中，注重加強常用軟件的使用，如Office、方差分析軟件、正交設計助手和Origin作圖軟件等，以提高學生的綜合素質。

4.2 延伸實驗教學

在發酵工程實驗教學結束時，安排學生到相關企業進行見習，既可以鞏固在校內實驗室的學習成果，又可以到校外工廠學習到更多與生產相關的技能。目前已有初步合作意向的單位有江西滕王閣藥業有限公司、南昌桑海制藥廠和南昌立健藥業有限公司，為學生開拓了更為寬廣的平臺。

5 結語

本課題通過分析、解決實驗課教學中存在的問題，并應用于教學改革實踐中，取得了良好的改革成效。在以后的教學改革過程中，要注重培養學生運用知識解決實際問題的能力，增加設計性實驗方面的內容，以激發學生的創新思維，提高學生的綜合能力和素質[4]。

6 參考文獻

[1] 李國毅，王為一.對地方高校應用型人才培養模式優化的思考[J].教育探索，2015（6）：67-71.

[2] 鄔建國，王新風，張瞳.地方應用型本科院校《發酵工程實驗》教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2016（50）：112-113.

[3] 趙麗華，付璐璐，邢翔.對發酵工程實驗教學改革的心得[J].高校實驗室工作研究，2014（1）：19-21.

[4] 金海如.學習實踐科學發展觀創建發酵工程教學新模式[J].科教文匯，2009（8）：37-38.endprint